Familiarisation et expérimentation : les maîtres mots

Durante a manipulação do coral bruto para transformá-lo em blocos ou pulverizá-lo, foi observada semelhança estrutural entre o implante coralino e o osso esponjoso, principalmente quanto à porosidade e conexão entre os poros. Além disso, o coral permitiu adequar sua forma de maneira conveniente ao preenchimento do leito receptor, que segundo Yuan et. al. (2000) trata-se de característica desejável em substitutos ósseos.

Entretanto, no período trans-operatório, encontrou-se dificuldade para manter o coral em pó e o coral associado à medula no preenchimento da falha óssea e, embora a presença do coral diminuísse o sangramento local, o sangue removia parte do pó depositado. As suturas sobre a região da falha não impediram a migração do coral, que foi observada tanto na forma de pó quanto em bloco.

Não foram observados sinais de infecção ou ausência de compatibilidade quando o coral se manteve na falha. Entretanto, um bloco de coral que migrou para o tecido subcutâneo determinou o desenvolvimento de trajeto fistuloso, culminando com sua expulsão. Provavelmente essa migração foi devida ao afrouxamento do implante, decorrente da absorção das bordas do leito receptor que ocorre nas fases iniciais da 7 _{Ketofen® - Merial Saúde Animal Ltda.}

reparação, tanto nas lesões experimentais quanto nas patológicas (DEL CARLO et al., 2003).

Análise Microscópica:

Na falha controle (tratamento 1) observou-se, aos 15 dias, a formação de tecido de granulação sobre restos de coágulo. Este tecido também estava presente aos 30 dias em todos os animais; porém mais diferenciado, mostrando proliferação de células osteoblásticas. Aos 60 dias, em todos os animais foram observadas espículas ósseas características de osso imaturo, em pequena intensidade (<25%) na região da falha. Em um animal constatou-se presença de micro-fratura do osso recém formado, provavelmente relacionada a incapacidade de resistir as forças depositadas no local.

Nos animais cuja falha foi preenchida com coral em pó (tratamento 2), observou- se aos 15 dias, ao redor do implante, tecido de granulação com marcada presença de células osteoblásticas. Em um animal observou-se, em alguns locais, tecido conjuntivo fibroso entre o tecido de granulação e o osso receptor, com presença de infiltrado inflamatório linfo-plasmocitário. Neste animal, também observou-se, dentro da falha, focos de cartilagem típicos em crescimento do tipo endocondral. Aos 30 e 60 dias, a presença de tecido de granulação mais diferenciado restringiu-se aos locais sem formação óssea.

Quando a formação óssea ocorreu sobre o osso receptor, observou-se desorganização, com osso não lamelar mostrando diferentes graus de amadurecimento. Aos 60 dias, em um animal identificou-se tecido cartilaginoso próximo à periferia da falha.

Nas falhas preenchidas com coral em pó associado à medula óssea autógena (tratamento 3), observou-se nos três animais, aos 15 dias, presença de tecido de granulação com grande número de células osteoblásticas. Em dois animais houve formação óssea, caracterizada por trabéculas interconectadas, crescendo a partir do osso receptor e entremeando o coral (Figura 1A). Aos 30 e 60 dias, observou-se amadurecimento ósseo progressivo com tendência a formação de ósteons secundários.. Ainda, em um animal, tecido cartilaginoso estava presente no interior da falha.

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Aos 15 dias, nas falhas preenchidas com coral em bloco (tratamento 4), nos três animais observou-se tecido de granulação na interface e presença de trabéculas ósseas originadas no osso receptor. O implante foi penetrado por túneis vasculares, identificando-se presença de osteoclastos e células osteoblásticas. Aos 30 dias e 60 dias, em dois animais, observou-se osso trabecular com diferentes graus de organização e formação de osso maduro (Figura 1B).

Em todos os tratamentos observou-se crescimento ósseo da periferia para o centro da falha. Ainda, constatou-se, que o coral estava entremeado por formação óssea aposicional, à semelhança de centros de ossificação.

Ao se comparar a dinâmica de reparação das diferentes falhas, constatou-se que a presença do implante favoreceu a formação óssea do tipo aposicional, em maior proporção, concordando com as observações de Gil et al. (2003), quando afirmaram que a formação óssea sobre implantes minerais estáveis é, geralmente, deste tipo, enquanto a endocondral ocorre se ele não estiver estável. Corrobora esta afirmação o fato de focos de tecido cartilaginoso estiveram presentes somente nas falhas pelo coral em pó, associado ou não à medula óssea.

Na presente pesquisa, embora ambos os tipos de crescimento tenham sido observados, na região da falha preenchida pelo coral, deve ser considerado também, o crescimento ósseo a partir do periósteo e endósteo do osso receptor, que favoreceu a união. Por outro lado, o tecido cartilaginoso observado pode indicar hipóxia, relacionada à dificuldade de penetração de túneis vasculares.

Quando são comparados os tratamentos 2 e 3, fica evidente que a associação com medula óssea autógena (tratamento 3) favoreceu a incorporação do implante, não somente porque aos 15 dias o tecido de granulação apresentava intensa proliferação osteoblástica, mas também porque aos 30 dias ele não estava mais presente. Segundo Ashton e t al. (1980) e Oliveira et al. (2005) a precocidade no processo de reparação deve-se à presença de células osteoprogenitoras do seu estroma.

Os tratamentos 2, 3 e 4 indicam que o coral é biocompatível e osteocondutor, uma vez que, em apenas um animal, observou-se foco de infiltrado inflamatório linfo- plasmocitário, que foi creditado a uma resposta individual. A mobilização osteoclástica que foi constatada nas falhas preenchidas com coral em bloco pode ser explicada pelas

características estruturais do implante, uma vez que a ação destas células precede a penetração vascular, osteoblástica e formação de osteóide (DEL CARLO et al., 2003).

A penetração de vasos sanguíneos e o crescimento de tecido ósseo no interior dos poros do coral, confirma a sua propriedade osteocondutora, que segundo Helm et al., (2001) e Kalfas (2001) é dependente da porosidade, tamanho dos poros e arquitetura tridimensional.

Tabela 1. Valores médios para o grau de organização e diferenciação óssea, no interior da falha óssea produzida, utilizando-se escores para presença de tecido ósseo imaturo e maduro, segundo o tipo de tratamento e o período avaliado.

15 dias 30 dias 60 dias

Tratamento Osso imaturo Osso maduro Osso maduro

Controle 1 1 2

coral em pó (CP) 1 2 5

CP+ medula óssea 2 5 3

coral em bloco 3 2 4

Escores:

1, sem presença de tecido ósseo na falha. 2, presença de tipo tecidual menor que 25 % . 3, presença de tipo tecidual entre 25-50%. 4, presença de tipo tecidual entre 51-75% . 5, presença de tipo tecidual superior a 75%.

A análise da tabela 1 demonstra que o coral em pó isoladamente serviu de sustentação para o crescimento de tecido ósseo e permitiu sua organização e diferenciação de forma mais acentuada que no controle. Entretanto, quando associado à medula, foi observada precocidade de formação e organização aos 15 dias, o que segundo Oliveira et al. (2005) deve-se ao efeito osteogênico das células medulares diferenciadas em células osteogênicas após a implantação. A partir dos 30 dias, o tecido ósseo formado foi se remodelando (escore 5) e, a quantidade de osso jovem e maduro estabilizou-se aos 60 dias (escores 3, para ambos). No coral em bloco ficou evidente a presença tanto de osso imaturo quanto maduro em proporções semelhantes, o que permite afirmar que sua estrutura rígida e porosa permitiu a penetração vascular e deposição de tecido ósseo com subseqüente amadurecimento.

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Análise Radiológica:

No tratamento 1, logo após a cirurgia, em todos os animais, notou-se o defeito ósseo radiotransparente quando comparado ao osso vizinho. Já nos tratamentos 2 e 3 todos os animais, na mesma época, apresentaram radiopacidade semelhante ao receptor. No tratamento 4, em todos os animais, notou-se que o coral em bloco determinou maior radiopacidade na área da falha (Figura 2).

Aos oito dias de pós-operatório, as imagens se repetiram nos animais dos tratamentos 1, 2 e 4. Entretanto, em um dos animais do tratamento 4, observou-se que o bloco de coral estava fraturado, porém permanecendo no local. A permanência do coral na falha pode ser justificada pela justaposição do implante nas margens da falha. No tratamento 3, houve diminuição da radiopacidade quando comparada ao exame feito logo após a cirurgia, provavelmente ocasionada pela perda de uma parte do material implantado, que inclusive, foi observado nas proximidades do defeito.

Foram observadas perdas do pó e, em alguns casos, fraturas do coral na forma de bloco, depreendendo-se, que o coral não se presta para cobrir falhas ósseas sujeitas a estresse mecânico, pois sua porosidade confere-lhe fragilidade.

Linhas de fraturas tibiais, presentes em três animais, aconteceram na região da falha controle ou naquelas que receberam o coral na forma de pó. Admite-se que ao

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Figura 1. A. Aspecto microscópico do preenchimento ósseo observado no tratamento 3, coral em pó associado à medula óssea, aos 15 dias. Espículas ósseas crescendo a partir do osso receptor (1) e entremeando o coral (elipse). B. Aspecto microscópico do preenchimento ósseo apresentado no tratamento 4, coral em bloco, aos 60 dias. Osso receptor (1), osso maduro (retângulo) no centro da falha, entremeando o coral. H&E. 40X.

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utilizarem o membro operado a partir de 24h da cirurgia, os animais submeteram-no a estresse mecânico, induzindo fraturas onde a falha não estava preenchida solidamente.

Aos 15 de pós-operatório, em todos os animais do tratamento 1 houve diminuição da radiopacidade, com um animal apresentando um halo radiotransparente na borda da falha, caracterizando processo de reabsorção, normal durante a reparação. Nos tratamentos 2 e 3 observou-se diminuição da radiopacidade na área do implante, e neste último grupo estava presente o halo radiotransparente na borda. No tratamento 4, a imagem foi à mesma observada aos oito dias de pós-operatório. Entretanto, um dos fragmentos do bloco fraturado, conforme observado aos 8 dias, migrou para o tecido subcutâneo (Figura 3A). A reabsorção das bordas de defeitos ósseos experimentais é processo normal, necessária a reabsorção do osso necrosado e ampliou o diâmetro da falha possibilitando a liberação do coral que estava justaposto.

Nas avaliações feitas aos 30 dias de pós-operatório, no tratamento 1, houve aumento progressivo da radiopacidade no interior do defeito ósseo quando comparado às observações anteriores, que foi mais evidente em um dos animais e a partir das bordas do defeito, corroborando os achados histológicos que evidenciaram a deposição de tecido osteóide.

Nos tratamentos 2 e 3, todas as falhas apresentaram diminuição da radiopacidade, com presença de halo radiotransparente na borda do osso receptor. A diminuição da radiopacidade nas fases iniciais da reparação, em implantes que sofrem ação de osteoclastos, é normal e propicia a invasão de vasos sanguíneos e células osteogênicas.

No tratamento 4, em dois animais avaliados foi observado aumento da radiopacidade, quando comparado às observações anteriores, confirmando o amadurecimento de tecido ósseo no interior do implante, como observado no exame histológico.

Aos 45 dias, notou-se aumento progressivo da radiopacidade em todos os animais do tratamento 1, em relação a observações anteriores. No tratamento 2, em um dos animais, a radiopacidade também aumentou. Nos animais dos tratamentos 3 e 4, a radiopacidade na área da falha estava aumentada em relação as avaliações anteriores. Nos animais do último tratamento, foi observada esclerose evidenciada pelo aumento da densidade óssea nas bordas da falha, que histologicamente foi caracterizada por deposição de osso novo na superfície e no espaço intertrabecular. Segundo Greenfield

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(1969), certas reações tissulares podem estimular os osteoblastos a formar osso novo em excesso, como parte do processo de reparação.

Aos 60 dias após a cirurgia, os animais do tratamento 1 apresentaram evolução da radiopacidade, porém, permanecendo menor que a do osso receptor, e presença de osteóide no interior da falha. Em todos os animais do tratamento 2, observou-se aumento da radiopacidade no local do implante com áreas de radioluscência características de reabsorção das bordas do osso receptor.

No tratamento 3, observou-se aumento da radiopacidade e presença de halo radiotransparente na borda da falha, mantendo a reação periosteal manifestada desde a avaliação realizada aos 45 dias, porém menos evidente. No tratamento 4, a radiopacidade aumentou na região da falha (Figura 3 B) em todos os animais avaliados.

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4

3

Figura 2. Radiografias médio-laterais das tíbias, logo após a cirurgia, demonstrando os quatro tratamentos. No tratamento 1, falha óssea radiotransparente quando comparada ao osso vizinho. Nos tratamentos 2 e 3, radiopacidade semelhante a do osso receptor. No tratamento 4, radiopacidade maior na área da falha. D: membro direito, E: membro esquerdo.

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_B

E

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3

4

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Figura 3. Radiografias médio-laterais das tíbias evidenciando os tratamentos. A) Fratura do coral na forma de bloco (4), aos 15 dias, com migração de fragmento para o tecido subcutâneo. Grupo controle: 1. E: membro esquerdo. B) Falha tratada com coral em bloco (4), aos 60 dias. Radiopacidade maior que do osso vizinho e presença de halo radiotransparente nas bordas. Tratamento 2: coral em pó. D: membro direito.

CONCLUSÕES

Nas condições experimentais do presente estudo e por meio da análise dos resultados obtidos pode-se concluir que o coral na forma de pó e de bloco proporciona suporte osteocondutor sem, contudo, apresentar resistência mecânica. E, que a medula óssea quando associada ao coral em pó incrementa a osteogenicidade local.

REFERENCIAS

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2

4

ASHTON, B.A.; ALLEN, T.D.; HOWLETT, C.R., et al. Formation of bone and cartilage by marrow stromal cells in diffussion chambers in vivo. Clin. Orthop. Rel. Res., n.151, p.294-307, 1980.

DEL CARLO, R.J.; MONTEIRO, B.; DAIBERT, A.P.F., et al. Medula óssea autógena. Uma alternativa de enxerto em ortopedia veterinária. Ceres, v.51, n.295, p.411-418, 2004.

DEL CARLO, R.J.; KAWATA. D.; VILORIA, M.I.V., et al. Polímero derivado do óleo de mamona acrescido de cálcio, associado ou não à medula óssea autógena na reparação de falhas ósseas experimentais em coelhos. Ciência Rural, v.33, n.6, p.1081-1088, 2003.

FRENKEL, S.R.; MOSKOVICH, R.; SPIVAK, J., et al. Demineralized bone matrix. Spine, v.18, p.1634-1639, 1993.

GIL, A.J., GARRIDO, L.R.; GIL, A.R., et al. Materiales para la reparación y sustitución ósea. Factores de crecimiento y terapia genética en Cirugía Ortopédica y Traumatología. Mapfre Med., v.14, p.51-65, 2003.

HELM, G.A.; DAYOUB, H.; JANE, J. A bone graft substitutes for the promotion of spinal arthrodesis. Neurosurg. Focus, v.10-4, n.4, p.1-5, 2001.

KALFAS, I.H. Principles of bone healing. Neurosurg. Focus, v.10-4, n.1, p.1-4, 2001. LINKHART, T.A. Growth factors for bone growth and repair: IGF, TGF-b and BMP. Bone, v.19, n.6, p.591-603, 1998.

MARX R.E.; SAUDERS T.R. Reconstruction and rehabilitation of cancer patients. In: FONSECA, R.J., DAVIS, W.H. Reconstructive Preprosthetic Oral and Maxillofacial Surgery. Philadelphia: Saunders, 1986. p.347-428.

MASTERS, D.H. Implants. Bone and bone substitutes. J. Calif. Dental Assoc., v.16, n.1, p.56-65, 1988.

28

GREENFIELD, G.B. Radiology of bone diseases. 4 ed. Philadelphia: J.B. Lippincott. 1969. 252p.

OLIVEIRA, D.R.; DEL CARLO, R. J.; SILVA, A. S. A., et al. Matriz óssea homóloga desmineralizada associada à medula óssea autógena fresca na artrodese vertebral dorsolombar em coelhos. Arq. Bras. Med. Vet. Zoot., v.57, n.2, p.163-170, 2005.

PIERMATTEI, D.L. Atlas de abordagem cirúrgica aos ossos do cão e gato. 2 ed. São Paulo: Manole, 1988. Cap. VII, p.298-301.

SUGUIMOTO, C. Porites astreoides. 2005. Disponível em:

http://www.ipaq.org.br/modules.php?name=Aquarioes&op=mostrar_especie&id=153& nome_map=s,c,b. Acesso. junho, 2006.

URIST, M.R. [editor]. Bone transplants and implants. In: Fundamental and clinical bone physiology. Philadelphia: J.B. Lippincott, 1980. p.361-368.

WITTBJER, J.; PALMER, B.; ROHLIN, M., et al. Osteogenetic activity in composite grafts of demineralized compact bone and marrow. Clin. Orthop. Rel. Res., n.173, p.229-238, 1983.

YUAN,H.; LI,Y.; BRUIJN, J.D., et al. Tissue responses of calcim phosphate cement: a study in dogs. Biomaterials, v.21, p.1283-1290, 2000.